KR101364087B1

KR101364087B1 - 레이저 센서를 이용한 차량 수평 상태 감지 장치 및 그 장치를 이용한 tpms 오류 판단 방법

Info

Publication number: KR101364087B1
Application number: KR1020120146717A
Authority: KR
Inventors: 박상현; 이상엽; 최효섭
Original assignee: 전자부품연구원
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2014-02-20
Anticipated expiration: 2032-12-14

Abstract

레이저 센서를 이용한 차량 수평 상태 감지 장치 및 그 장치를 이용한 TPMS 오류 판단 방법이 개시된다.
이 장치는 차량의 타이어 공기압을 감지하는 TPMS(Tire Pressure Monitoring System); 차량의 하부 앞바퀴측과 뒤바퀴측에 각각 설치되는 레이저 센서를 사용하여 차량의 수평 상태를 감지하는 레이저 모듈; 및 상기 레이저 모듈을 통해 차량의 수평 상태를 감지하고, 이러한 차량의 수평 상태 감지에 기초하여 상기 TPMS를 통한 차량의 타이어 공기압 감지 여부에 따라 상기 TPMS의 오류 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.
이 장치에 따르면, 차량의 차세 제어의 판단 근거를 제공하고 타이어 공기압 이상 유무를 판단할 수 있으며, 또한 TPMS 오작동을 방지하여 운전자의 혼선을 최소화할 수 있다.

Description

레이저 센서를 이용한 차량 수평 상태 감지 장치 및 그 장치를 이용한 TPMS 오류 판단 방법{APPARATUS FOR DETERMINING HORIZONTAL STATE OF VEHICLE USING LASER SENSOR AND METHOD FOR DETERMINING ERROR OF TPMS USING THE SAME}

본 발명은 레이저 센서를 이용한 차량 수평 상태 감지 장치 및 그 장치를 이용한 TPMS 오류 판단 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차를 운행하다 보면 타이어의 공기압이 낮아지는 것을 발견할 수 있는 데, 이것은 타이어 자체의 결함보다는 자동차가 운행되면서 자연 마찰로 인한 저항으로 공기가 고무를 자연 투과하거나, 못 박힘, 외상, 밸브 불량 등의 이상으로 공기가 배출되면서 공기압이 낮아지는 경우가 대부분이다.

타이어 공기압의 부족은 타이어의 이상 마멸을 초래하고, 브레이크 성능을 저하시킬 뿐만 아니라, 타이어의 펑크 등의 경제적 손실을 초래하는 외에 특히 고속주행에서는 운전자나 탑승객의 안전을 위협하는 요인이 된다.

특히, 최근에는 차량의 안전 시스템에 대한 관심이 증가하고 있으며, 그 중에서 타이어로 인한 사고가 많아짐에 따라 타이어의 상태를 알 수 있는 기술들이 발전하고 있다.

이러한 기술들 중 하나로 타이어 압력 감시 시스템(Tire Pressure Monitoring System, 이하 "TPMS"라고 함)은 자동차 타이어의 공기압을 측정하여 공기압이 부족한 경우 운전자에게 경고를 하는 장치이다.

미국의 경우 2008년년에 4536Kg 이하의 신규 차량 모델부터 TPMS 장착을 법으로 규정하고 있으며, 우리나라도 2013년 1월 1일부터 생산되는 3.5t 이하의 모든 차에 TPMS를 의무 적용하도록 법제화되었다.

이러한 TPMS는 차량의 4바퀴 각 휠에 센서가 부착되어 각 타이어의 압력과 온도를 실시간으로 감지하여 무선 전송 기술을 이용하여 운전자에게 알려주는 방식이 대부분이다.

그런데, 종래의 TPMS는 타이어의 압력을 감지하는 센서가 오작동하거나 또는 무선 간섭의 발생으로 인해 운전자에게 타이어와 관련되어 잘못된 정보를 제공하는 TPMS의 오작동이나 오류가 발생하여도 이를 보정할 수 있는 방법이 없었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 차량의 차세 제어의 판단 근거를 제공하고 타이어 공기압 이상 유무를 판단하며, 또한 TPMS 오작동을 방지하여 운전자의 혼선을 최소화하는 레이저 센서를 이용한 차량 수평 상태 감지 장치 및 그 장치를 이용한 TPMS 오류 판단 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따른 차량 수평 상태 감지 장치는,

차량의 타이어 공기압을 감지하는 TPMS; 차량의 하부 앞바퀴측과 뒤바퀴측에 각각 설치되는 레이저 센서를 사용하여 차량의 수평 상태를 감지하는 레이저 모듈; 및 상기 레이저 모듈을 통해 차량의 수평 상태를 감지하고, 이러한 차량의 수평 상태 감지에 기초하여 상기 TPMS를 통한 차량의 타이어 공기압 감지 여부에 따라 상기 TPMS의 오류 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.

여기서, 상기 레이저 모듈은 차량의 하부 앞바퀴측에 장착되는 프론트 페어 모듈과 차량의 하부 뒷바퀴측에 장착되는 리어 페어 모듈을 포함하고, 상기 프론트 페어 모듈은 제1 레이저 송신기와 제1 레이저 수신기를 포함하는 제1 프론트 모듈과, 제2 레이저 송신기와 제2 레이저 수신기를 포함하는 제2 프론트 모듈을 포함하며, 상기 리어 페어 모듈은 제3 레이저 송신기와 제3 레이저 수신기를 포함하는 제1 리어 모듈과, 제4 레이저 송신기와 제4 레이저 수신기를 포함하는 제2 리어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 레이저 송신기는 상기 제2 레이저 수신기로 레이저를 송신하고, 상기 제2 레이저 송신기는 상기 제1 레이저 수신기로 레이저를 송신하며, 상기 제3 레이저 송신기는 상기 제4 레이저 수신기로 레이저를 송신하고, 상기 제4 레이저 송신기는 상기 제3 레이저 수신기로 레이저를 송신하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 각 레이저 수신기는 레이저를 수신하는 영역을 세 개의 영역으로 분할하되, 중심을 포함하는 가장 작은 영역인 A 영역, 상기 A 영역을 포함하면서 상기 A 영역보다 큰 B 영역, 그리고 상기 B 영역을 포함하면서 상기 레이저 수신기의 가장 외측부까지 포함하는 영역인 C 영역으로 분할되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 각 레이저 송신기는 상기 각 레이저 수신기의 A 영역으로 레이저를 송신하도록 초기에 정렬되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 TPMS에 의해 타이어의 공기압에 이상이 있는 것으로 판단되지만, 상기 레이저 수신기를 통해 A 영역이 감지되는 경우 상기 TPMS의 오류로 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 차량의 기울기를 측정하는 기울기 센서; 및 차량에 설치된 센서를 통해 차량의 정보를 수집하는 차량 정보 수집부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 각 레이저 수신기로부터 레이저가 수신되는 위치 정보를 수신하여 레이저가 수신되는 위치에 해당되는 영역을 판단하는 영역 판단부; 상기 영역 판단부에서 판단되는 영역 정보와 상기 TPMS로부터 감지되는 타이어의 공기압 정보를 이용하여 상기 TPMS의 오류 여부를 판단하는 TPMS 판단부; 상기 영역 판단부에서 판단되는 영역 정보를 사용하여 차량의 수평 상태 여부를 판단하고, 상기 영역 정보와 상기 기울기 센서에 의해 감지되는 차량의 기울기 정보에 기초하여 상기 레이저 모듈의 오류를 판단하는 기울기 판단부; 및 상기 영역 판단부에서 판단되는 영역 정보와 상기 차량 정보 수집부로부터 전달되는 차량 정보를 이용하여 차량이 주행하고 있는 도로의 상태를 판단하는 도로 상태 판단부를 포함한다.

또한, 상기 도로 상태 판단부는 상기 영역 판단부에서 판단되는 영역이 일정 시간동안 B 영역을 나타내다가 A 영역으로 돌아오는 상태에서, 상기 B 영역에 있는 동안 상기 차량 정보 수집부를 통해 차량의 휠속도가 일정 속도 이하로 검출되는 경우 차량이 비포장 도로를 주행하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차량 정보 수집부로부터 브레이크 신호가 작동되는 것으로 수신되고, 휠속도가 급격히 감소하는 것으로 수신되면서 상기 영역 판단부에서 판단되는 영역이 C 영역을 나타내는 경우 차량이 방지턱을 통과하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 따른 TPMS 오류 판단 방법은,

차량 수평 상태 감지 장치가 TPMS 오류를 판단하는 방법으로서, 상기 각 레이저 수신기에서 레이저가 수신되는 영역을 판단하는 단계; 상기 TPMS를 통해 감지되는 타이어의 공기압의 이상 여부를 판단하는 단계; 및 공기압에 이상이 있는 것으로 판단되고, 상기 레이저가 수신되는 영역이 A 영역인 경우 상기 TPMS의 오류로 판단하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 공기압의 이상 여부를 판단하는 단계에서, 공기압에 이상이 있는 것으로 판단되고, 상기 레이저가 수신되는 영역이 A 영역이 아닌 것으로 판단되는 경우 상기 TPMS가 정상인 것으로 판단하는 단계를 더 포함한다.

또한, 상기 공기압의 이상 여부를 판단하는 단계에서 공기압에 이상이 없는 것으로 판단되고, 상기 레이저가 수신되는 영역이 A 영역인 것으로 판단되는 경우 상기 TPMS가 정상으로 동작하는 것으로 판단한다.

또한, 상기 공기압의 이상 여부를 판단하는 단계에서 공기압에 이상이 없는 것으로 판단되고, 상기 레이저가 수신되는 영역이 A 영역이 아닌 것으로 판단되는 경우 상기 기울기 센서를 통해 차량의 기울기를 감지하는 단계; 상기 차량의 기울기 감지를 통해 차량이 수평 상태인지를 판단하는 단계; 차량이 수평 상태가 아닌 것으로 판단되는 경우 상기 TPMS의 오류로 판단하는 단계; 및 차량이 수평 상태인 것으로 판단되는 경우 상기 레이저 모듈의 오류로 판단하는 단계를 더 포함한다.

본 발명에 따르면, 차량의 차세 제어의 판단 근거를 제공하고 타이어 공기압 이상 유무를 판단할 수 있다.

또한 TPMS 오작동을 방지하여 운전자의 혼선을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 수평 상태 감지 장치의 구성 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 레이저 모듈이 차량에 장착된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 프론트 페어 모듈에서의 레이저 송수신 정렬 관계를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 리어 페어 모듈에서의 레이저 송수신 정렬 관계를 도시한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 레이저 수신기의 레이저 수신 영역을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 MCU의 구성 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 TPMS 오류 판단 방법의 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 수평 상태 감지 장치의 구성 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량 수평 상태 감지 장치(10)는 TPMS(Tire Pressure Monitoring System)(100), 차량 정보 수집부(200), 기울기 센서(300), 레이저 모듈(400) 및 MCU(Micro Controller Unit)(500)를 포함한다.

TPMS(100)는 압력 센서(도시하지 않음) 및 온도 센서(도시하지 않음)를 이용하여 차량의 타이어의 공기압과 온도를 감지한다. 이러한 TPMS(100)는 이미 잘 알려져 있는 구성이 그대로 사용되므로, 여기에서는 구체적인 설명을 생략한다.

차량 정보 수집부(200)는 차량에 설치된 각종의 센서를 통해 차량의 정보를 수집한다. 이러한 차량 정보로는 휠속도 정보, 브레이크 신호 정보 등이 있다. 이러한 차량 정보를 수집하는 구성에 대해서도 이미 잘 알려져 있으므로 여기에서는 구체적인 설명을 생략한다.

기울기 센서(300)는 차량의 기울기를 측정하는 센서이다. 이러한 센서로는 중력 센서나 기울기 센서가 있으며, 이에 대해서도 이미 잘 알려져 있는 구성이므로 여기에서는 구체적인 설명을 생략한다.

레이저 모듈(400)은 차량의 하부 앞바퀴측과 뒷바퀴측에 각각 설치되는 레이저 센서를 사용하여 차량의 수평 상태 및 기울기 정도를 감지한다. 여기서, 기울기 정도는 차량 타이어의 좌우측간의 공기압 차이로 나타낸다. 이러한 내용에 대해서는 아래에서 설명될 것이다.

MCU(500)는 TPMS(100), 차량 정보 수집부(200), 기울기 센서(300) 및 레이저 모듈(400)에 접속되어 차량의 수평 상태를 감지하고, 이러한 수평 상태 감지에 따라 TPMS(100)의 오작동 여부를 판별하며, 또한 차량의 주행시 노면 상태 또한 감지할 수 있다. 이에 대해서도 아래에서 구체적으로 설명한다. 또한, MCU(500)는 상기 모듈(100, 200, 300, 400)을 제어하는 제어부로써 동작한다.

한편, TPMS(100), 차량 정보 수집부(200), 기울기 센서(300) 및 레이저 모듈(400)과 MCU(500) 사이의 통신은 다양한 방식을 통해 수행될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 그 중에서 이미 잘 알려져 있는 CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 수행되는 것으로 가정하여 설명한다.

도 2는 도 1에 도시된 레이저 모듈(400)이 차량에 장착된 상태를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 레이저 모듈(400)은 차량의 하부 앞바퀴측에 장착되는 프론트 페어(front pair) 모듈(410)과 차량의 하부 뒷바퀴측에 장착되는 리어 페어(rear pair) 모듈(420)로 구성된다.

여기서, 프론트 페어 모듈(410)은 하나의 레이저 송신기(4111)와 하나의 레이저 수신기(4112)를 포함하는 제1 프론트 모듈(411)과 하나의 레이저 송신기(4121)와 하나의 레이저 수신기(4122)를 포함하는 제2 프론트 모듈(412)로 구성된다.

또한, 리어 페어 모듈(420)은 하나의 레이저 송신기(4211)와 하나의 레이저 수신기(4212)를 포함하는 제1 리어 모듈(421)과 하나의 레이저 송신기(4221)와 하나의 레이저 수신기(4222)를 포함하는 제1 리어 모듈(422)로 구성된다.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 프론트 페어 모듈(410)의 제1 프론트 모듈(411)과 제2 프론트 모듈(412) 사이의 레이저 송수신 동작과 리어 페어 모듈(420)의 제1 리어 모듈(421)과 제2 리어 모듈(422) 사이의 레이저 송수신 동작에 대해 설명한다.

먼저, 도 3을 참조하여 프론트 페어 모듈(410)에서의 레이저 송수신 동작에 대해 설명한다.

도 3은 도 2에 도시된 프론트 페어 모듈(410)에서의 레이저 송수신 정렬 관계를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 프론트 페어 모듈(410)의 제1 프론트 모듈(411)의 레이저 송신기(4111)는 제2 프론트 모듈(412)의 레이저 수신기(4122)로 레이저를 송신하도록 정렬된다. 즉, 제2 프론트 모듈(412)의 레이저 수신기(4122)는 제1 프론트 모듈(411)의 레이저 송신기(4111)에서 송신되는 레이저를 수신하도록 정렬된다.

또한, 프론트 페어 모듈(410)의 제2 프론트 모듈(412)의 레이저 송신기(4121)는 제1 프론트 모듈(411)의 레이저 수신기(4112)로 레이저를 송신하도록 정렬된다. 즉, 제1 프론트 모듈(411)의 레이저 수신기(4112)는 제2 프론트 모듈(412)의 레이저 송신기(4121)에서 송신되는 레이저를 수신하도록 정렬된다.

본 발명의 실시예에서는 이와 같이 프론트 페어 모듈(410)의 제1 프론트 모듈(411)과 제2 프론트 모듈(412)이 서로 레이저를 송수신하도록 정렬됨으로써 차량의 앞바퀴측의 차량의 수평 상태를 감지할 수 있게 된다.

다음, 도 4를 참조하여 리어 페어 모듈(420)에서의 레이저 송수신 동작에 대해 설명한다.

도 4는 도 2에 도시된 리어 페어 모듈(420)에서의 레이저 송수신 정렬 관계를 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 리어 페어 모듈(420)의 제1 리어 모듈(421)의 레이저 송신기(4211)는 제2 리어 모듈(422)의 레이저 수신기(4222)로 레이저를 송신하도록 정렬된다. 즉, 제2 리어 모듈(422)의 레이저 수신기(4222)는 제1 리어 모듈(421)의 레이저 송신기(4211)에서 송신되는 레이저를 수신하도록 정렬된다.

또한, 리어 페어 모듈(420)의 제2 리어 모듈(422)의 레이저 송신기(4221)는 제1 리어 모듈(421)의 레이저 수신기(4212)로 레이저를 송신하도록 정렬된다. 즉, 제1 리어 모듈(421)의 레이저 수신기(4212)는 제2 리어 모듈(422)의 레이저 송신기(4221)에서 송신되는 레이저를 수신하도록 정렬된다.

본 발명의 실시예에서는 이와 같이 리어 페어 모듈(420)의 제1 리어 모듈(421)과 제2 리어 모듈(422)이 서로 레이저를 송수신하도록 정렬됨으로써 차량의 뒷바퀴측의 차량의 수평 상태를 감지할 수 있게 된다.

도 5는 도 2에 도시된 레이저 수신기(4112, 4122, 4212, 4222)의 레이저 수신 영역을 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 레이저 모듈(400)에 있는 레이저 수신기(4112, 4122, 4212, 4222)는 레이저를 수신하는 수신 표면의 중심 부분부터 바깥 영역으로 A, B, C의 영역으로 분할된다. 즉, A의 영역(600)은 중심을 포함하는 가장 작은 영역이고, B의 영역(700)은 A의 영역 밖의 영역이면서 C의 영역(800)보다는 작은 영역이며, C의 영역은 B의 영역 밖의 영역을 나타낸다.

레이저 수신기(4112, 4122, 4212, 4222)는 레이저가 수신되는 영역에 기초하여 차량의 수평 상태를 감지할 수 있다.

예를 들어, 레이저 송신기(4111, 4121, 4211, 4221)로부터 송신되는 레이저가 레이저 수신기(4112, 4122, 4212, 4222)의 A 영역에서 수신되는 것으로 감지되면 이는 레이저 정렬이 정상 영역임을 나타내는 동시에 차량이 수평 상태로 판단될 수 있는 영역이다. 이러한 영역에 대해 프론트 페어 모듈(410) 또는 리어 페어 모듈(420)이 장착되어 있는 좌우측 타이어(페어 타이어)의 공기압 차이가 10% 이내인 것으로도 나타낼 수 있다.

또한, 레이저 송신기(4111, 4121, 4211, 4221)로부터 송신되는 레이저가 레이저 수신기(4112, 4122, 4212, 4222)의 B 영역에서 수신되는 것으로 감지되면 이는 레이저 정렬이 오류 영역임을 나타내는 동시에 차량이 수평 상태가 아닌 것으로 판단될 수 있는 영역이다. 이러한 영역에 대해 프론트 페어 모듈(410) 또는 리어 페어 모듈(420)이 장착되어 있는 좌우측 타이어(페어 타이어)의 공기압 차이가 10% 이상이지만 50% 이내인 것으로도 나타낼 수 있다. 여기서, 공기압의 차이는 차량의 좌우측 기울기 정도로도 판단될 수도 있다.

또한, 레이저 송신기(4111, 4121, 4211, 4221)로부터 송신되는 레이저가 레이저 수신기(4112, 4122, 4212, 4222)의 C 영역에서 수신되는 것으로 감지되면 이는 레이저 정렬이 비정상 영역임을 나타내는 동시에 차량이 수평 상태가 아닌 것으로 판단될 수 있는 영역이다. 이러한 영역에 대해 프론트 페어 모듈(410) 또는 리어 페어 모듈(420)이 장착되어 있는 좌우측 타이어(페어 타이어)의 공기압 차이가 50% 이상인 것으로도 나타낼 수 있다. 이러한 C 영역의 비정상 정렬은 차량의 심한 움직임을 의미하며, 예를 들면 차량이 높은 방지턱 구간을 지나고 있을 때 판단되는 영역이다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 수신기(4112, 4122, 4212, 4222)는 레이저 송신기(4111, 4121, 4211, 4221)로부터 각각 송신되는 레이저가 수신되는 영역이 A, B 및 C 영역 중 어느 영역인지를 판별하여 그 영역을 나타내는 정보를 출력할 수 있도록 구성될 수 있다. 또는, 레이저 수신기(4112, 4122, 4212, 4222)는 레이저가 수신되는 위치 정보를 MCU(500)에게 전달하고, MCU(500)가 전달받은 위치 정보를 통해 레이저가 수신된 영역을 판단할 수도 있다. 본 발명의 실시예에서는 레이저 수신기(4112, 4122, 4212, 4222)의 A, B 및 C 영역을 차량에 따라 설정 및 변경이 용이하도록 하기 위해 레이저 수신기(4112, 4122, 4212, 4222)는 레이저가 수신되는 위치 정보를 MCU(500)에게 전달하고, MCU(500)가 전달받은 위치 정보를 통해 레이저가 수신된 영역을 판단하는 것으로 가정하여 설명한다.

레이저 모듈(400)의 초기 동작시에는 레이저 송신기(4111, 4121, 4211, 4221)가 레이저 수신기(4112, 4122, 4212, 4222)의 A 영역으로 레이저를 송신하도록 정렬된다.

한편, 상기에서 기재한 공기압의 차이는 레이저 모듈(400)을 차량에 장착할 때 실험적으로 구해서 설정할 수 있으며, 상기의 기재는 하나의 예에 해당된다.

도 6은 도 1에 도시된 MCU(500)의 구성 블록도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, MCU(500)는 영역 판단부(510), TPMS 판단부(520), 기울기 판단부(530) 및 도로 상태 판단부(540)를 포함한다.

영역 판단부(510)는 레이저 모듈(400)의 각 레이저 수신기(4112, 4122, 4212, 4222)로부터 레이저가 수신된 위치 정보를 수신하여 레이저가 수신된 위치에 해당되는 영역을 각각 판단한다. 즉, 레이저가 수신된 위치가 도 5에 도시된 A 영역, B 영역 또는 C 영역 중에서 어느 영역에 포함되는지를 판단한다. 이 때, 각 영역의 경계선에 레이저가 수신되는 경우에는 작은 영역을 선택한다. 예를 들어, 레이저가 A 영역과 B 영역의 경계선에 수신되는 경우에는 작은 영역인 A 영역에 수신되는 것으로 판단한다. 이러한 영역 판단은 레이저 수신기(4112, 4122, 4212, 4222) 각각에 대해 수행된다.

TPMS 판단부(520)는 영역 판단부(510)에서 판단되는 레이저 수신기(4112, 4122, 4212, 4222)의 영역 정보와 TPMS(100)로부터 감지되는 타이어 관련 정보, 즉 타이어 공기압 정보를 이용하여 TPMS(100)의 오작동, 즉 오류를 판단한다.

예를 들어, TPMS(100)로부터 감지되는 타이어의 공기압이 이상 상태를 나타내는데, 영역 판단부(510)에서 판단되는 영역이 A 영역으로 판단되어 차량의 수평 상태로써 감지되어 타이어의 이상이 없는 것으로 판단되므로 이 경우에는 TPMS(100)의 오작동으로 판단하여 이에 대한 정보를 출력할 수 있다. 이 때 정보의 출력은 MCU(500)에 연결되어 있는 사용자 인터페이스(도시되지 않음)를 통해 가능하다.

또한, TPMS(100)로부터 감지되는 타이어의 공기압이 이상 상태를 나타내는데, 영역 판단부(510)에서 판단되는 영역이 B 영역 또는 C 영역으로 판단되어 차량 수평 상태가 아닌 것으로 감지되어 타이어의 이상이 있는 것으로 판단되므로 이 경우에는 TPMS(100)가 정상으로 작동하는 것으로 판단하여 이에 대한 정보를 출력할 수 있다.

기울기 판단부(530)는 영역 판단부(510)에서 판단되는 레이저 수신기(4112, 4122, 4212, 4222)의 영역 정보를 사용하여 차량의 수평 상태 여부를 판단한다. 또한, 기울기 판단부(530)는 영역 판단부(510)에서 판단되는 레이저 수신기(4112, 4122, 4212, 4222)의 영역 정보와 기울기 센서(300)에 의해 감지되는 차량의 기울기 정보에 기초하여 레이저 모듈(400)의 오작동을 판단한다.

예를 들어, 차량이 평평한 상태의 도로에 정차한 상태에서 기울기 판단부(530)에 의해 차량이 수평 상태가 아닌 것으로 감지되면 차량의 타이어의 공기압에 이상이 있는 것으로 판단하여 이에 대한 정보를 출력할 수 있다. 따라서, 타이어의 공기압을 감지하는 TPMS(100) 없이 레이저 모듈(400)만으로도 타이어의 공기압 체크가 가능해진다.

또한, 영역 판단부(510)에서 판단되는 레이저 수신기(4112, 4122, 4212, 4222)의 영역 정보가 B 영역 또는 C 영역을 나타내어 차량이 수평 상태가 아닌 것으로 판단되는데, 기울기 센서(300)로부터 감지되는 차량의 기울기가 0으로써 차량이 수평 상태에 있는 것으로 판단되는 경우에는 레이저 모듈(400)의 오작동으로 판단하여 이에 대한 정보를 출력할 수 있다.

도로 상태 판단부(540)는 영역 판단부(510)에서 판단되는 레이저 수신기(4112, 4122, 4212, 4222)의 영역 정보와 차량 정보 수집부(200)로부터 전달되는 차량 정보를 이용하여 차량이 주행하고 있는 도로의 상태를 판단한다.

비포장 도로의 경우 도로 상태가 굴곡이 심하여 레이저 모듈(400)의 레이저 송신기(4111, 4121, 4211, 4221)와 레이저 수신기(4112, 4122, 4212, 4222) 사이에 정렬의 오류를 가져올 수 있다.

이러한 경우, 영역 판단부(510)에서 판단되는 레이저 수신기(4112, 4122, 4212, 4222)의 영역 정보가 일정한 시간 동안 B 영역을 나타냈다고 A 영역으로 돌아오면서, B 영역에 있는 동안 차량의 휠속도가 중저속도, 예를 들어 60 km/h 이하로 검출되는 경우 레이저 모듈(400)의 오류로 판단하지 않고 차량의 상태가 비포장 도로를 주행하는 것으로 판단한다.

또한, 도로 상태 판단부(540)는 차량 정보 수집부(200)로부터 브레이크 신호가 작동되는 것으로 수신되고, 휠속도 또한 속도가 급격히 감소하는 것으로 수신되면서, 영역 판단부(510)에서 판단되는 레이저 수신기(4112, 4122, 4212, 4222)의 영역 정보가 C 영역을 나타내어 레이저 모듈(400)의 정렬이 급격하게 틀어지는 것으로 판단되는 경우 차량이 방지턱을 통과하는 것으로 그 주행 상태를 판단한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 모델(400)을 이용한 여러 가지 동작 중에서 TPMS 오류 판단 방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 TPMS 오류 판단 방법의 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 차량에 시동이 온되어 전원이 투입되면 레이저 모듈(400)이 동작되어 레이저 송수신이 수행된다(S100). 즉, 레이저 모듈(410)의 프론트 페어 모듈(410)의 레이저 송신기(4111, 4121)와 리어 페어 모듈(420)의 레이저 송신기(4211, 4221)가 레이저를 송신하고, 프론트 페어 모듈(410)의 레이저 수신기(4112, 4122)와 리어 페어 모듈(420)의 레이저 수신기(4212, 4222)가 레이저를 수신하여 레이저가 수신되는 위치 정보를 CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 MCU(500)로 전달한다.

다음, MCU(500)는 레이저가 수신되는 영역을 판단한다(S120). 즉, MCU(500)의 영역 판단부(510)는 레이저 모듈(400)의 각 레이저 수신기(4112, 4122, 4212, 4222)로부터 레이저가 수신된 위치 정보를 수신하여 레이저가 수신된 위치에 해당되는 영역이 A 영역, B 영역 또는 C 영역 중에서 어느 영역인지를 판단한다.

그 후, MCU(500)는 TPMS(100)를 통해 타이어 공기압을 감지하고(S120) 타이어 공기압의 이상 여부를 판단한다(S130).

만약 TPMS(100)의 감지를 통해 타이어 공기압에 이상이 있는 것으로 판단되면(S140), 상기 단계(S120)에서 판단되는 레이저 수신 영역이 차량의 수평 상태를 나타내면서 타이어의 공기압 차이가 10% 이내인 것을 나타내는 A 영역인지를 판단한다(S150).

상기 단계(S150)에서 레이저 수신 영역이 A 영역인 것으로 판단되면 타이어 공기압의 이상을 나타내는 TPMS(100)가 오작동하고 있는 것으로 판단하여 TPMS 오류로 판단한다(S160). 이 때, TPMS 오류 판단에 대한 정보를 사용자 인터페이스를 통해 외부로 출력하여 TPMS(100)의 오류가 보정될 수 있도록 할 수 있다.

그러나, 상기 단계(S150)에서 레이저 수신 영역이 A 영역이 아니고 차량이 수평 상태가 아닌 것을 나타내는 B 영역 또는 C 영역인 것으로 판단되면 타이어 공기압의 이상을 나타내는 TPMS(100)가 정상으로 동작하고 있는 것으로 판단한다(S170). 그리고, 이에 대한 정보를 또한 외부로 출력할 수 있다.

한편, 상기 단계(S140)에서 TPMS(100)의 감지를 통해 타이어 공기압에 이상이 없는 것으로 판단되면, 상기 단계(S120)에서 판단되는 레이저 수신 영역이 A 영역인지를 판단한다(S180).

만약 상기 단계(S180)에서 레이저 수신 영역이 A 영역인 것으로 판단되면 타이어 공기압의 정상을 나타내는 TPMS(100)가 정상으로 동작하고 있는 것으로 판단한다(S190). 그리고, 이에 대한 정보를 또한 외부로 출력할 수 있다.

그러나, 상기 단계(S180)에서 레이저 수신 영역이 A 영역이 아니고 B 영역이나 C 영역인 것으로 판단되면 기울기 센서(300)를 통해 차량의 기울기를 감지한다(S200).

그리고, 차량의 기울기 감지를 통해 차량이 수평 상태인지를 판단하고(S210), 만약 차량이 수평 상태인 것으로 판단되면, TPMS(100)를 통해 타이어 공기압이 정상이고 기울기 센서(300)를 통해 차량이 수평 상태인 것으로 판단되는데 반해 레이저 모듈(400)을 통한 차량의 상태가 수평이 아닌 것으로 판단되므로 이 경우에는 레이너 모듈(400)의 오류로 판단한다(S220).

이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 레이저 모듈(400)을 이용한 레이저 정렬을 통해 차량의 수평 상태를 감지하여 TPMS(100)의 오류를 판단하여 이를 보정할 수가 있게 된다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims

차량의 타이어 공기압을 감지하는 TPMS(Tire Pressure Monitoring System);
차량의 하부 앞바퀴측과 뒤바퀴측에 각각 설치되는 레이저 센서를 사용하여 차량의 수평 상태를 감지하는 레이저 모듈; 및
상기 레이저 모듈을 통해 차량의 수평 상태를 감지하고, 이러한 차량의 수평 상태 감지에 기초하여 상기 TPMS를 통한 차량의 타이어 공기압 감지 여부에 따라 상기 TPMS의 오류 여부를 판단하는 제어부
를 포함하는 차량 수평 상태 감지 장치.
제1항에 있어서,
상기 레이저 모듈은 차량의 하부 앞바퀴측에 장착되는 프론트 페어 모듈과 차량의 하부 뒷바퀴측에 장착되는 리어 페어 모듈을 포함하고,
상기 프론트 페어 모듈은 제1 레이저 송신기와 제1 레이저 수신기를 포함하는 제1 프론트 모듈과, 제2 레이저 송신기와 제2 레이저 수신기를 포함하는 제2 프론트 모듈을 포함하며,
상기 리어 페어 모듈은 제3 레이저 송신기와 제3 레이저 수신기를 포함하는 제1 리어 모듈과, 제4 레이저 송신기와 제4 레이저 수신기를 포함하는 제2 리어 모듈을 포함하는
것을 특징으로 하는 차량 수평 상태 감지 장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 레이저 송신기는 상기 제2 레이저 수신기로 레이저를 송신하고,
상기 제2 레이저 송신기는 상기 제1 레이저 수신기로 레이저를 송신하며,
상기 제3 레이저 송신기는 상기 제4 레이저 수신기로 레이저를 송신하고,
상기 제4 레이저 송신기는 상기 제3 레이저 수신기로 레이저를 송신하는
것을 특징으로 하는 차량 수평 상태 감지 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 각 레이저 수신기는 레이저를 수신하는 영역을 세 개의 영역으로 분할하되, 중심을 포함하는 가장 작은 영역인 A 영역, 상기 A 영역을 포함하면서 상기 A 영역보다 큰 B 영역, 그리고 상기 B 영역을 포함하면서 상기 레이저 수신기의 가장 외측부까지 포함하는 영역인 C 영역으로 분할되는 것을 특징으로 하는 차량 수평 상태 감지 장치.
제4항에 있어서,
상기 각 레이저 송신기는 상기 각 레이저 수신기의 A 영역으로 레이저를 송신하도록 초기에 정렬되는 것을 특징으로 하는 차량 수평 상태 감지 장치.
제4항에 있어서,
상기 TPMS에 의해 타이어의 공기압에 이상이 있는 것으로 판단되지만, 상기 레이저 수신기를 통해 A 영역이 감지되는 경우 상기 TPMS의 오류로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 수평 상태 감지 장치.
제4항에 있어서,
차량의 기울기를 측정하는 기울기 센서; 및
차량에 설치된 센서를 통해 차량의 정보를 수집하는 차량 정보 수집부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 각 레이저 수신기로부터 레이저가 수신되는 위치 정보를 수신하여 레이저가 수신되는 위치에 해당되는 영역을 판단하는 영역 판단부;
상기 영역 판단부에서 판단되는 영역 정보와 상기 TPMS로부터 감지되는 타이어의 공기압 정보를 이용하여 상기 TPMS의 오류 여부를 판단하는 TPMS 판단부;
상기 영역 판단부에서 판단되는 영역 정보를 사용하여 차량의 수평 상태 여부를 판단하고, 상기 영역 정보와 상기 기울기 센서에 의해 감지되는 차량의 기울기 정보에 기초하여 상기 레이저 모듈의 오류를 판단하는 기울기 판단부; 및
상기 영역 판단부에서 판단되는 영역 정보와 상기 차량 정보 수집부로부터 전달되는 차량 정보를 이용하여 차량이 주행하고 있는 도로의 상태를 판단하는 도로 상태 판단부
를 포함하는 차량 수평 상태 감지 장치.
제7항에 있어서,
상기 도로 상태 판단부는 상기 영역 판단부에서 판단되는 영역이 일정 시간동안 B 영역을 나타내다가 A 영역으로 돌아오는 상태에서, 상기 B 영역에 있는 동안 상기 차량 정보 수집부를 통해 차량의 휠속도가 일정 속도 이하로 검출되는 경우 차량이 비포장 도로를 주행하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 수평 상태 감지 장치.
제7항에 있어서,
상기 차량 정보 수집부로부터 브레이크 신호가 작동되는 것으로 수신되고, 휠속도가 급격히 감소하는 것으로 수신되면서 상기 영역 판단부에서 판단되는 영역이 C 영역을 나타내는 경우 차량이 방지턱을 통과하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 수평 상태 감지 장치.
제4항의 차량 수평 상태 감지 장치가 TPMS 오류를 판단하는 방법에 있어서,
상기 각 레이저 수신기에서 레이저가 수신되는 영역을 판단하는 단계;
상기 TPMS를 통해 감지되는 타이어의 공기압의 이상 여부를 판단하는 단계; 및
공기압에 이상이 있는 것으로 판단되고, 상기 레이저가 수신되는 영역이 A 영역인 경우 상기 TPMS의 오류로 판단하는 단계
를 포함하는 TPMS 오류 판단 방법.
제10항에 있어서,
상기 공기압의 이상 여부를 판단하는 단계에서, 공기압에 이상이 있는 것으로 판단되고, 상기 레이저가 수신되는 영역이 상기 A 영역이 아니고 상기 B 영역 또는 상기 C 영역인 것으로 판단되는 경우 상기 TPMS가 정상인 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는 TPMS 오류 판단 방법.
제10항에 있어서,
상기 공기압의 이상 여부를 판단하는 단계에서 공기압에 이상이 없는 것으로 판단되고, 상기 레이저가 수신되는 영역이 A 영역인 것으로 판단되는 경우 상기 TPMS가 정상으로 동작하는 것으로 판단하는 TPMS 오류 판단 방법.
제11항에 있어서,
상기 공기압의 이상 여부를 판단하는 단계에서 공기압에 이상이 없는 것으로 판단되고, 상기 레이저가 수신되는 영역이 상기 A 영역이 아니고 상기 B 영역 또는 상기 C 영역인 것으로 판단되는 경우 기울기 센서를 통해 차량의 기울기를 감지하는 단계;
상기 차량의 기울기 감지를 통해 차량이 수평 상태인지를 판단하는 단계;
차량이 수평 상태가 아닌 것으로 판단되는 경우 상기 TPMS의 오류로 판단하는 단계; 및
차량이 수평 상태인 것으로 판단되는 경우 상기 레이저 모듈의 오류로 판단하는 단계
를 더 포함하는 TPMS 오류 판단 방법.